Puesta a punto y validación de un banco de gases sintéticos para la caracterización de sistemas de post-tratamiento de gases de escape

Abstract

[ES] La contaminación de origen antropogénico se ha convertido en uno de los mayores problemas a los que se enfrenta la sociedad actual. En concreto, el empleo de los motores de combustión interna en el transporte constituye una de las principales fuentes de emisiones contaminantes en grandes centros urbanos. Por este motivo han aparecido normativas de emisiones con un carácter cada vez más restrictivos obligando a los fabricantes a reducir el impacto ambiental de los motores. Debido a esto, el uso de sistemas de post-tratamiento de gases de escape se ha vuelto una solución tecnológica de uso obligatorio para lograr motores más limpios y que mantengan un alto rendimiento y nivel de prestaciones. A fin de garantizar la correcta integración de los sistemas de post- tratamiento en el motor se hace necesario conocer al detalle su mecanismo químico y los fenómenos que pueden condicionar su funcionamiento. En estas circunstancias, los bancos de gases sintéticos son una herramienta de gran utilidad para la caracterización de los sistemas de post-tratamiento. Estas instalaciones permiten generar mezclas de gases con la composición y el caudal deseados y controlar de forma aislada la temperatura de trabajo, permitiendo una gran variedad de condiciones de operación y facilitando el análisis de los diferentes procesos que tienen lugar en cada sistema de post-tratamiento. En este TFG se propone colaborar en las tareas de validación del sistema de control de la composición del gas y de modificación del esquema del banco para aumentar el rango de temperatura de trabajo, concluyendo así la puesta a punto de la instalación. Una vez finalizado el proceso, el correcto funcionamiento del banco en su conjunto se verifica por medio de la realización de ensayos empleando muestras catalíticas reales.

[EN] Pollution of anthropogenic origin has become one of the biggest problems facing today's society. Specifically, the use of internal combustion engines in transport constitutes one of the main sources of polluting emissions in large urban centers. For this reason, emission regulations have appeared with an increasingly restrictive nature, forcing manufacturers to reduce the environmental impact of engines. Due to this, the use of exhaust gas post- treatment systems has become a mandatory technological solution to achieve cleaner engines that maintain a high performance and performance level. In order to guarantee the correct integration of the post-treatment systems in the engine, it is necessary to know in detail its chemical mechanism and the phenomena that can condition its operation. In these circumstances, synthetic gas banks are a very useful tool for the characterization of post- treatment systems. These facilities make it possible to generate gas mixtures with the desired composition and flow rate and to control the working temperature in an isolated way, allowing a great variety of operating conditions and facilitating the analysis of the different processes that take place in each post-treatment system. . In this TFG it is proposed to collaborate in the tasks of validating the gas composition control system and modifying the bench scheme to increase the working temperature range, thus concluding the installation set-up. Once the process is finished, the correct operation of the bench as a whole is verified by conducting tests using real catalytic samples.

[CA] La contaminació d'origen antropogènic s'ha convertit en un dels majors problemes als quals s'enfronta la societat actual. En concret, l'ocupació dels motors de combustió interna en el transport constitueix una de les principals fonts d'emissions contaminants en grans centres urbans. Per aquest motiu han aparegut normatives d'emissions amb un caràcter cada vegada més restrictius obligant als fabricants a reduir l'impacte ambiental dels motors. A causa d'això, l'ús de sistemes de post-tractament de gasos d'escapament s'ha tornat una solució tecnològica d'ús obligatori per aconseguir motors més nets i que mantinguin un alt rendiment i nivell de prestacions. Per tal de garantir la correcta integració dels sistemes de post-tractament en el motor es fa necessari conèixer a detall el seu mecanisme químic i els fenòmens que poden condicionar el seu funcionament. En aquestes circumstàncies, els bancs de gasos sintètics són una eina de gran utilitat per a la caracterització dels sistemes de post-tractament. Aquestes instal·lacions permeten generar mescles de gasos amb la composició i el cabal desitjats i controlar de forma aïllada la temperatura de treball, permetent una gran varietat de condicions d'operació i facilitant l'anàlisi dels diferents processos que tenen lloc en cada sistema de post-tractament . En aquest TFG es proposa col·laborar en les tasques de validació de sistema de control de la composició de el gas i de modificació de l'esquema de el banc per augmentar el rang de temperatura de treball, concloent així la posada a punt de la instal·lació. Una vegada finalitzat el procés, el correcte funcionament del banc en el seu conjunt es verifica per mitjà de la realització d'assajos emprant mostres catalítiques reals.